Comment est calculé l’âge de la Terre ?

Image détaillée de la Terre compilée à partir de plusieurs images prises par le satellite Suomi NPP. Photo : NASA/JPL

La Terre a environ 4,54 milliards d’années. Au cours de cette période, la planète a vu des continents se former et disparaître, des calottes glaciaires s’étendre et se rétrécir, et la vie évoluer des organismes unicellulaires aux baleines bleues géantes. Alors, comment les scientifiques connaissent-ils l’âge de la Terre ?

« Quand vous êtes géologue et que vous observez une roche, ce n'est pas seulement une roche. Cette roche a une histoire que vous pouvez essayer de déchiffrer », a déclaré Becky Flowers, géologue à l'Université du Colorado à Boulder.

Lorsqu'ils sont formés à partir de magma ou de lave, les minéraux contiennent souvent des traces de matières radioactives, comme l'uranium. Au fil du temps, ces éléments radioactifs se désintègrent, émettant des radiations et finissant par se transformer en de nouveaux éléments plus stables piégés à l’intérieur du minéral.

Prenons l’exemple de l’uranium 238 radioactif, une forme courante d’uranium. Ses atomes vont libérer de l’énergie jusqu’à se transformer en plomb. Ce processus se produit à un rythme fixe appelé demi-vie, qui correspond au temps nécessaire à la moitié des atomes pour se désintégrer.

La demi-vie de l’uranium 238 est supérieure à 4 milliards d’années, ce qui signifie qu’il faut plus de 4 milliards d’années pour que la moitié de l’uranium 238 d’un échantillon se transforme en plomb. Cela rend l’uranium 238 idéal pour dater des objets extrêmement anciens.

Grâce à la demi-vie, les scientifiques peuvent calculer l’âge des roches en fonction du rapport entre l’élément « mère » radioactif et l’élément « fille » stable. Cette méthode est appelée datation par radio-isotopes.

Les minéraux de zircon sont souvent utilisés pour la datation radiométrique car ils contiennent des quantités relativement importantes d'uranium, a déclaré Flowers. L’utilisation de l’uranium-plomb n’est qu’un type de datation par radio-isotope. D’autres utilisent d’autres éléments, par exemple la datation par isotopes de carbone. Il s’agit de l’une des méthodes les plus courantes, utilisant un isotope radioactif du carbone avec une demi-vie de plusieurs milliers d’années et très utile pour dater la matière organique.

Grâce à ces méthodes, les géologues ont découvert sur Terre des minéraux vieux de 4,4 milliards d’années, ce qui signifie que la planète bleue existe depuis au moins aussi longtemps. Mais pourquoi pensent-ils que la Terre a plus de 4,5 milliards d’années, plus de 100 millions d’années ?

La Terre a beaucoup changé au cours de milliards d’années, notamment à cause de processus comme la tectonique des plaques, qui provoquent le déplacement de la croûte, la formation de nouvelles terres à partir du magma et le retour des anciennes terres dans le sol. Il est donc très difficile pour les scientifiques de retrouver des roches datant des premiers jours de la planète bleue. Ils ont depuis longtemps été érodés ou fondus en matière première.

Cependant, les scientifiques peuvent utiliser la datation au radiocarbone pour déterminer l’âge des roches provenant d’autres parties du système solaire. Certaines météorites contiennent des matériaux vieux de plus de 4,56 milliards d’années, et les roches de la Lune et de Mars datent également d’environ 4,5 milliards d’années.

Ces âges sont assez proches de l’époque à laquelle les experts pensent que le système solaire a commencé à se former à partir du nuage de gaz et de poussière entourant le Soleil nouveau-né. Sur la base de ces âges relatifs, ils ont pu reconstituer une chronologie de la formation de la Terre, de la Lune, de Mars et d’autres corps célestes proches.

La transition du nuage de poussière primordial à la planète Terre ne s'est pas produite instantanément mais sur des millions d'années, selon Rebecca Fischer, spécialiste de la Terre et des planètes à l'Université de Harvard. Cela signifie que notre compréhension de l’âge de la Terre ne se limite pas à une année spécifique, mais à une période de temps pendant laquelle la planète bleue a commencé à se former.

Source VNE

Lien source